一种修复碳纤维表面结构缺陷技术

摘要

一种修复碳纤维表面结构缺陷技术，采用改进电雾化沉积法将碳纳米管植入于碳纤维的表面结构缺陷进而增加其强度，包括：1)预氧化、炭化后的碳纤维束先经表面氧化处理，然后在-5～-30kV高压电下电晕放电处理，行进速度5～30m/h，使碳纤维表面功能化及结构缺陷中带上一定量的负电荷；2)将碳纳米管与水和少许分散剂配制成均一稳定悬浮液，碳纳米管为功能化碳纳米管，取自氨基化、磺酸化或羟基化碳纳米管中的一种，分散剂为咪唑类苯磺酸盐离子液体中的一种；3)碳纳米管悬浮液施加20～50kV的正极静电，带电碳纤维束平展且接地构成喷涂液接受体，遂通过电雾化沉积将碳纳米管植入碳纤维表面结构缺陷内，以碳纤维与碳纳米管的重量比计，喷涂量控制为1000∶(0.1～4)；4)经碳纳米管雾化沉积后碳纤维在300～1600℃惰性气体氩气气氛下进行热处理。碳纤维抗拉强度可提高140％以上。